[發明專利]光學特性測量裝置及方法

無效

• 申請號: 201180054595.3
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN103210294A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 江口明大;下田知之
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01J4/04;G01N21/21;G02F1/1335;G02F1/13363
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明涉及一種對光學膜的偏光特性進行測量的光學特性測量裝置及方法。

背景技術

液晶顯示裝置中使用偏光板、視角修正膜、抗反射膜等的具有各種光學特性的功能性塑膠樹脂膜（以下稱作“光學膜”）。液晶顯示裝置利用液晶所具有的雙折射（double?refraction）特性而獲得對比度（contrast），因而所使用的光學膜中亦必需具有規定的雙折射特性。于該光學膜的雙折射特性在整個面不具有均一性的情況下，液晶顯示裝置的圖像顯示中會產生不均。

因此，在將光學膜組裝至液晶顯示裝置前，需要對膜是否具有所期望的雙折射特性進行測量。雙折射特性的測量使用如下各種光學構件來進行：對成為測量對象的光學膜照射測量光的光源，接收自光學膜發出的光的受光器，及用以對光學膜的偏光特性等進行測量的相位差板或偏光板等。

例如，專利文獻1中，藉由在光源與作為受光器的電荷耦合器件（charge?coupled?device，CCD）相機之間使相位差板繞光軸旋轉而產生各種偏光狀態。而且，利用CCD相機對不同的偏光狀態的圖像進行攝像，根據由攝像所獲得的圖像群的各像素的亮度值變化來對每個像素算出雙折射特性。而且，專利文獻2中，揭示了一種在規定方向上對搬送中的光學膜的雙折射特性進行在線（on?line）測量的方法。而且，專利文獻3中揭示了如下裝置：于使膜一邊移動一邊進行測量時，考慮到CCD相機的視野尺寸與光學膜的移動速度而重復進行攝像，藉此對大面積的光學膜的雙折射分布進行測量。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2009-229279號公報

[專利文獻2]日本專利特開平5-346397號公報

[專利文獻3]日本專利特開2007-263593號公報

發明內容

近年來，因液晶顯示裝置大型化，故組裝在其中的光學膜亦使用具有大面積的光學膜。隨此，尋求能夠對具有大面積的光學膜的雙折射特性進行測量的裝置或方法。例如，在20英寸左右的液晶顯示裝置中需要進行A3程度的大小的光學膜的檢查。

就該點而言，上述專利文獻1～專利文獻3中所示的現有技術中，基于以下的理由，而存在無法對大面積的光學膜的雙折射特性迅速且高精度地進行測量的問題。在專利文獻1的情況下，理想的是使用遠心透鏡（telecentric?lens）來作為攝像透鏡，但透鏡的視野最多一邊為5cm左右，因而無法以一個視野來檢查A3尺寸。

因此，需要相應于CCD相機的視野而將光學膜分為多個測量區，且針對該每個測量區來進行雙折射測量，藉此進行整體的檢查。此時，各測量區中，為了對光學膜的偏光狀態進行測量而必需在使CCD相機靜止的狀態下一邊使相位差板的角度旋轉一邊進行攝像。因此，在規定的測量區中重復進行攝像（靜止）→朝向另一測量區移動CCD相機→在另一測量區中進行攝像（靜止）→…，因而存在測量怎么也不進展而耗費時間的問題。

而且，專利文獻2中，將光學膜上的一點沿搬送方向進行測量。因無特別的相位差板的旋轉，故無需使相機或膜停止便可進行測量。對此，為了將一點測量擴展為面測量，而考慮將該測量裝置在光學膜的寬度方向上排列。然而，在專利文獻2所示的測量裝置的測量空間解析度例如為1mm平方的情況下，若將該測量裝置在A3尺寸的光學膜的寬度方向上配置，則全部需要294臺裝置，因而可以說無法實現。此處所使用的“測量空間解析度”的用語是指測量對象上的1個測量點的尺寸，最終將測量結果的分布圖像化時則成為該圖像的像素尺寸。

而且，專利文獻3中所使用的CCD相機中，在各受光元件上設置著光學膜的偏光狀態下的測量所需的偏光板，因而無需如專利文獻1般在每次攝像時使相位差板旋轉。然而，該專利文獻3中CCD相機所具有的噪聲（noise）的問題無法解決，因而無法進行高精度的測量。

專利文獻3中，1視野尺寸的測量是根據由CCD相機的1次攝像所獲得的1張圖像來進行。CCD相機中，即便在同一條件下進行連續攝像時，藉由因CCD的噪聲而引起的亮度的偏差，每次所獲得的輸出值中亦會產生值的變動。亦即，專利文獻3中測量的再現必定不充分。

本發明中，在使用二維影像感測器來對具有比該二維影像感測器的攝像視野更大面積的光學膜的偏光特性進行測量的情況下，因進行多個偏光狀態的攝像而不再有使影像感測器在光學膜上靜止的必要性，并且對于為了提高測量精度而進行的相同圖像的多次攝像而言，亦無需使影像感測器停止便可進行。因此，本發明的目的在于提供一種迅速且具有高測量精度的偏光特性測量裝置及方法。